CZ300950B6 - Zpusob výroby fotokatalytických pigmentu - Google Patents

Zpusob výroby fotokatalytických pigmentu Download PDF

Info

Publication number
CZ300950B6
CZ300950B6 CZ20070627A CZ2007627A CZ300950B6 CZ 300950 B6 CZ300950 B6 CZ 300950B6 CZ 20070627 A CZ20070627 A CZ 20070627A CZ 2007627 A CZ2007627 A CZ 2007627A CZ 300950 B6 CZ300950 B6 CZ 300950B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
substrates
tio
tioi2
photocatalytic
hydrolysis
Prior art date
Application number
CZ20070627A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ2007627A3 (cs
Inventor
Cerný@Zbynek
Štengl@Václav
Machácek@Jirí
Bludská@Jana
Havlín@Vladimír
Original Assignee
Ústav anorganické chemie AV CR, v.v.i.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ústav anorganické chemie AV CR, v.v.i. filed Critical Ústav anorganické chemie AV CR, v.v.i.
Priority to CZ20070627A priority Critical patent/CZ300950B6/cs
Publication of CZ2007627A3 publication Critical patent/CZ2007627A3/cs
Publication of CZ300950B6 publication Critical patent/CZ300950B6/cs

Links

Landscapes

  • Catalysts (AREA)

Abstract

Zpusob výroby laciného fotokatalytického pigmentu spocívá v tom, že se hydrolýza solí titanu provádí v prítomnosti laciných prírodních i syntetických substrátu, kterými jsou alumokremicitany (kaolinity, krídy, cementy a popílky), oxidy nebo sirníky vcetne jejich prekurzoru, jako napríklad TiO.sub.2.n., ZnS, nebo kombinované substráty jako Sorreluv cement, litopony apod. Tímto procesem hydrolýzy Ti.sup.4+.n. v prítomnosti výše uvedených substrátu dochází k ukládání vznikajícího TiO.sub.2.n. na povrchu techto substrátu ve formách, které vykazují fotokatalytickou aktivitu srovnatelnou se samotnými cistými cásticemi TiO.sub.2.n. pripravenými bez techto substrátu, avšak množství použitého TiO.sub.2.n. je nižší a zejména zpracovatelnost vzniklých suspenzí je na substrátech výrazne jednodušší, zejména z hlediska jejich promývatelnosti a filtrovatelnosti od zbytkových produktu reakce.

Description

Způsob výroby fotokatalytických pigmentů
Oblast techniky
Vynález se týká způsobu výroby foto katalytické ho pigmentu na bázi TiO2 hydrolýzou jeho solí v přítomnosti vhodných laciných syntetických nebo přírodních substrátů ve formě prachů za vzniku snadno zpracovatelných směsí s fotokatalytickými vlastnostmi.
Dosavadní stav techniky
Fotokatalyticky aktivní částice tvořené čistým TiO2 se převážně připravují alkalickou hydrolýzou Ti'v nebo Ti4+ za velice přísných podmínek definujících teplotu, čas, pH, alkalické činidlo, při kterých probíhá hydrolýza, a které jsou často předmětem patentů. Při těchto syntézách většinou vznikají submikroskopické částice, které jsou většinou obtížně vymývatelné a filtrovatelné od zbytkových reakčních produktů. Cena takovýchto materiálů je dána nejen cenou vstupních surovin, ale především náklady na zpracování těchto materiálů pro jejich finalizaci. Vysoká výsledná cena tak snižuje rozsah aplikací fotokatalytických pigmentů v praxi.
V literatuře jsou dále popsány způsoby výroby fotokatalyticky aktivních materiálů vytvořením aktivní fotokatalytické vrstvy na bázi TiO2 pouze na povrchu materiálů.
Tímto způsobem byl například podle CZ 293 952 připraven fotokatalyticky aktivní kompozit tvo25 řený magnetitem pokrytým vrstvou fotokatalytického TiO2, který se připraví hydrolýzou T1OSO4 močovinou v suspenzi magnetitu při teplotě 80 až 100 °C a sušením vzniklého produktu při teplotě do 120 °C.
V dokumentu WO 2005/054135 je uvedena metoda produkce výrobků jejich povlakováním TÍO2 z vodných roztoků peroxotitanátových iontů za přítomnosti alkálie na povrchu předmětu.
V dokumentu JP 2007144403 je popsána výroba fotokatalytických kompozitů spočívající v povlakování částic ZnO oxidem titaničitým nebo v dokumentu US 5 945 035 (1999) je popsána výroba elektricky vodivých pigmentů obsahujících na destičkovém nebo jehlovitém substrátu vrstvu z TiO2 dotovaného Ni a/nebo Ta.
Podstata vynálezu
Předmětem vynálezu je způsob výroby fotokatalytického pigmentu na bázi TÍO2, jehož podstata spočívá v tom, že hydrolýza solí Ti3+ nebo Ti4+ se provádí v přítomnosti přírodních nebo syntetických substrátů s krystalickou strukturou. Výsledkem procesu hydrolýzy je vznik epitaxní vrstvy, která je tvořena krystalickou fotokatalytickou formou TiO2, i za podmínek, za kterých by se jinak tyto krystalické formy, fotokatalytické vrstvy TiO2, netvořily. Navíc vzniklé pigmenty jsou potom v této formě snadno zpracovatelné jejich filtrací a promytím a nemusejí se sušit při vysokých ani zvýšených teplotách a zároveň množství použitého výchozího zdroje Ti4+je výrazně omezeno ve srovnání s přípravou fotokatalytických TiO2 částic bez těchto substrátů.
Hydrolýzu Ti3 nebo Ti4+ solí lze provádět působením alkalických činidel, jako je močovina, aminy, s výhodou působením laciných vodných roztoků čpavku, NH4OH.
Substráty jsou materiály na bázi křemičitanů a alumokřemičitanů, kaoliny, mastky, křídy, popílky nebo jejich směsí, dále oxidy, símíky a soli kovů, například SiO2, MgO, A12O3, CaO, MnO2 nebo prekurzory těchto oxidů, dále sádra, baryt, rutil, dolomit, vápenec, fluorit (kazivec), magnézií, kalcit, grafit, karborafin, karbid uhlíku SiC, pyrit (FeS2), apatit, Thomasova struska, nebo jejich
CL JUUVSU BÓ směsí (lithopon, Sorrelův cement), ve formě prášku, přičemž výchozí hmotnostní koncentrace těchto substrátů se pohybuje v reakční směsi v rozmezí 1 až 80 % hmot..
S výhodou lze použít řešení, kdy se do prostředí, ve kterém probíhá hydrolýza TiO?, použijí s dopující přísady tvořené rozpustnými solemi skandia, zinku, ytria, zirkon ia, niobu, kadmia, hliníku a lanthanoidů, za účelem zvýšení fotokatalytické aktivity pigmentu.
Způsob výroby fotokatalytických pigmentů nebo jejich vrstev podle tohoto vynálezu odstraňuje potíže s výrobou čistých fotokatalytických pigmentů na bázi TiO2 a zároveň snižuje jejich cenu. ιο V porovnání s výrobou čistých fotokatalytických TiO2 pigmentů nový způsob výroby fotokatalytických pigmentů na krystalických substrátech umožňuje jejich snadnější filtraci a promýván í, což vede k jejich vyšší čistotě. Použitím substrátu se zároveň omezuje vstupní množství výchozího zdroje Ti4+ nutného pro přípravu pigmentů nebo vrstev s fotokatalytickým efektem srovnatelným s čistými formami fotokatalytického TiO2. Oba parametry, efektivnost zpracování i nižší ts spotřeba výchozích surovin, se musí projevit v nižší ceně fotokatalytického produktu.
Způsob podle vynálezu zahrnuje jednoduchý technologicky nenáročný způsob výroby laciných fotokatalytických pigmentů a jeho vrstev na bázi TiO2, které jsou vhodné pro široké použití v dalších aplikacích využívajících fotokatalytického jevu.
Příklady provedení vynálezu
Příklad 1
Do vody se předloží bílý portlandský cement a do vzniklé suspenze se za míchání přidává roztok TÍOSO4 (s koncentrací 11,6% TiO2) a odpovídající množství močoviny. Směs se zahřívá po dobu 6 hodin pod refluxem. Suspenze byla zfiltrována a promyta destilovanou vodou do vymize30 ní SO.<“, indikovaných pomocí Ba2'. Po volném vysušení a rozemletí produktu byl získán fotokatalytický pigment v množství 92 % teoretického výtěžku.
Příklad 2
Do vodní suspenze kaolinitu se přidává postupně roztok T1OSO4 (s koncentrací 11,6 % TÍO2) a odpovídající množství močoviny. Směs je zahřívána po dobu 6 hodin pod refluxem. Suspenze byla zfiltrována a promyta destilovanou vody do vymizení SO4 2-, indikovaných pomocí Ba . Po volném vysušení a rozemletí produktu byl získán fotokatalytický pigment ve výtěžku 101 % teo40 retického množství.
Příklad 3
Do vodní suspenze kaolinitu s přídavkem Ce(SO4)2 se přidává postupně roztok TiOSO4 (s koncentrací 11,6 % TiO?) a odpovídající množství močoviny. Směs je zahřívána po dobu 6 hodin pod refluxem. Suspenze byla zfiltrována a promyta destilovanou vodou do vymizení SO4 2~, indikovaných pomocí Ba2+. Po volném vysušení a rozemletí produktu byl získán fotokatalytický pigment ve výtěžku 101 % teoretického množství.
-2Průmyslová využitelnost
Způsob technického řešení výroby laciného fotokatalytického pigmentu v jeho prachové formě umožňuje právě z cenových důvodů širokou aplikaci těchto fotokatalytických pigmentů v praxi tam, kde existuje možnost využití fotoaktalytického jevu a kde dosud z cenových důvodů nebyla tato možnost v praxi využita. V případě prachových produktů se jedná zejména o použití těchto pigmentů pro přípravu barev pro výrobu samočisticích fasádních a vnitrních nátěrů.
io

Claims (3)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    1. Způsob výroby fotokatalytických pigmentů sestávajících z oxidu titaničitého TiO? a substrátu hydrolýzou rozpustných solí Ti3+ nebo Ti4+ v přítomnosti alkalických činidel a substrátu, vyznačující se tím, že se jako substrát použije substrát, který má krystalickou strukturu, a kterým je křemiěitan nebo alumokřemičitan nebo kaolin nebo mastek nebo křída nebo
    20 popílek nebo jejich směsi, dále oxidy, simíky a soli kovů, například SiO2, MgO, AI2O3, CaO, MnO2 nebo prekurzory těchto oxidů, dále sádra nebo baryt nebo rutil nebo dolomit nebo vápenec nebo fluorit nebo magnezit nebo kalcit nebo grafit nebo karborafin nebo karbid uhlíku nebo pyrit nebo apatit nebo Thomasova struska nebo jejich směsi, a to ve formě prášku, přičemž koncentrace substrátů se ve výchozích roztocích solí Ti3+ nebo Ti4+ pohybuje v rozmezí od 1 do 80 %
    25 hmotn., a reakce probíhá při teplotách od 40 °C do 100 °C.
  2. 2. Způsob výroby podle nároku 1, vyznačující se tím, že hmotnostní poměry substrátů a procesem hydrolýzy vzniklého TiO? se pohybují v závislosti na použitém substrátu v rozmezí, 0,05 až 20.
  3. 3. Způsob výroby podle nároku 1, vyznačující se tím, že k procesu hydrolýzy TiO? se přidávají rozpustné sole prvků vybraných ze skupiny Sc, Zn, Y, Zr, Nb, Cd, Al, lanthanoidů.
CZ20070627A 2007-09-12 2007-09-12 Zpusob výroby fotokatalytických pigmentu CZ300950B6 (cs)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ20070627A CZ300950B6 (cs) 2007-09-12 2007-09-12 Zpusob výroby fotokatalytických pigmentu

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ20070627A CZ300950B6 (cs) 2007-09-12 2007-09-12 Zpusob výroby fotokatalytických pigmentu

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ2007627A3 CZ2007627A3 (cs) 2009-03-25
CZ300950B6 true CZ300950B6 (cs) 2009-09-23

Family

ID=40457888

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ20070627A CZ300950B6 (cs) 2007-09-12 2007-09-12 Zpusob výroby fotokatalytických pigmentu

Country Status (1)

Country Link
CZ (1) CZ300950B6 (cs)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5945035A (en) * 1996-11-16 1999-08-31 Merck Patent Gesellschaft Mit Beschrankter Haftung Conductive pigments
CZ20002814A3 (cs) * 2000-08-02 2002-03-13 Ústav anorganické chemie AV ČR Způsob výroby fotokatalyticky aktivní titanové běloby
CZ293952B6 (cs) * 2001-07-26 2004-08-18 Ústaváanorganickéáchemieáaváčr Fotokatalyticky aktivní kompozit a způsob jeho výroby
WO2005054135A1 (ja) * 2003-12-02 2005-06-16 Shikoku Research Institute Incorporated 酸化チタンの製造方法、光触媒活性混合物、それらを利用した酸化チタン膜の成膜方法、酸化チタン被覆体の製造方法、及びそれらにより得られた酸化チタン被覆体、並びにそれに用いる酸化チタン成膜用溶液
CZ20033371A3 (cs) * 2003-12-11 2005-07-13 Ústav anorganické chemie AV ČR Způsob výroby apatitu a kompozitu apatitu s fotokatalyticky aktivním oxidem titaničitým
CZ297774B6 (cs) * 2005-05-25 2007-03-28 Ceské technologické centrum pro anorganické pigmenty, akciová spolecnost Zpusob výroby nanovláken fotokatalyticky aktivního oxidu titanicitého

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5945035A (en) * 1996-11-16 1999-08-31 Merck Patent Gesellschaft Mit Beschrankter Haftung Conductive pigments
CZ20002814A3 (cs) * 2000-08-02 2002-03-13 Ústav anorganické chemie AV ČR Způsob výroby fotokatalyticky aktivní titanové běloby
CZ293952B6 (cs) * 2001-07-26 2004-08-18 Ústaváanorganickéáchemieáaváčr Fotokatalyticky aktivní kompozit a způsob jeho výroby
WO2005054135A1 (ja) * 2003-12-02 2005-06-16 Shikoku Research Institute Incorporated 酸化チタンの製造方法、光触媒活性混合物、それらを利用した酸化チタン膜の成膜方法、酸化チタン被覆体の製造方法、及びそれらにより得られた酸化チタン被覆体、並びにそれに用いる酸化チタン成膜用溶液
CZ20033371A3 (cs) * 2003-12-11 2005-07-13 Ústav anorganické chemie AV ČR Způsob výroby apatitu a kompozitu apatitu s fotokatalyticky aktivním oxidem titaničitým
CZ297774B6 (cs) * 2005-05-25 2007-03-28 Ceské technologické centrum pro anorganické pigmenty, akciová spolecnost Zpusob výroby nanovláken fotokatalyticky aktivního oxidu titanicitého

Also Published As

Publication number Publication date
CZ2007627A3 (cs) 2009-03-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111548122B (zh) 一种抗菌精雕石瓷砖及其制备方法
MXPA02010113A (es) Metodos para producir dioxido de titanio con mejor brillo a bajas temperaturas.
CN101775659A (zh) 用粉煤灰制备莫来石晶须或片状氧化铝的工艺
CN101586255B (zh) 一种二水硫酸钙晶须制备方法
CN102001693B (zh) 白云岩酸法制备轻质氧化镁和碳酸钙粉体的工艺
AU605965B2 (en) Process for the manufacture of zirconium oxide hydrate from granular crystallized zirconium oxide
AU634839B2 (en) Fungicidal and corrosion inhibiting paint pigments
CN111995416A (zh) 一种氮化硼和硅微粉复合的陶瓷喷嘴及其制作方法
CZ300950B6 (cs) Zpusob výroby fotokatalytických pigmentu
US5248557A (en) Coated refractory composition and method for making the same
CN101100303A (zh) 高纯度氟化镁粉体的制备方法
CN108609849A (zh) 一种耐腐蚀的无铅釉
CN105460961A (zh) 一种利用重镁水制备无结晶水碳酸镁的方法
CN107777694B (zh) 一种以硬硅钙石为原料制备榍石的方法
KR101619584B1 (ko) 폐촉매 슬래그를 이용한 고강도 지오폴리머 제조방법
CN102320952B (zh) 一种木柴形貌的水合草酸钡微晶的制备方法
JPS62270418A (ja) フルオロ硫酸ジルコニウムからミクロン以下の安定化されたジルコニアを製造する方法
WO1991018841A2 (en) Coated refractory compositions and method for preparing the same
KR101396843B1 (ko) 각형비가 큰 판상 알파알루미나 및 나노 금속 코팅 진주광택 안료 제조방법
CN112500720B (zh) 一种利用固相法合成的绿松石陶瓷色料及其制备方法
JP3682112B2 (ja) 抗菌性セラミックスの製造方法
JP5051743B2 (ja) ジルコニウムトリシリケート化合物の製造方法および該方法から得られるジルコニウムトリシリケート化合物
CN116143409B (zh) 一种陶瓷器具表面用砂石釉的配方及制备方法
KR0156676B1 (ko) 티탄산칼륨 섬유의 제조 방법
WO2007091342A1 (ja) 硝酸溶液を経由した酸化チタン合成法

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Patent lapsed due to non-payment of fee

Effective date: 20140912